CN101234502A - 一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，包括以下步骤：1)原料粉碎：将竹屑粉碎成粒度≤1.2mm竹颗粒，将聚氯乙烯粉碎成粒度≤0.5mm的聚氯乙烯颗粒；2)竹颗粒防霉防蛀防水处理；3)混料：以步骤2)所得的处理后的竹颗粒和步骤1)所得的聚氯乙烯颗粒作为原料，将原料与阻燃剂相混合；4)热压：先将步骤3)所得的混合物在170～185℃下预热3～5min，然后铺装板坯，再热压成型，即得竹基聚氯乙烯复合板。采用本发明的方法能充分利用竹业加工所产生的残余物——竹屑，且能使所制成的竹基聚氯乙烯复合板性能稳定。

Description

一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法

技术领域

本发明属于人造复合板领域，特别涉及一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法。

背景技术

中国的竹类资源面积和种类均居世界第一位。目前，全国已有数百家各种类型的竹材加工企业，这些企业在生产过程中产生大量的尺寸大小不一的竹材加工残余物；目前国内对竹业加工残余物的利用主要是焚烧产热，但该方式既不经济又容易造成环境污染。因此将各类竹业加工残余物用作板材加工的原材料，具有重要的资源化利用价值和环境保护意义。

目前以竹材为树脂基复合增强材料的技术，国内报道有专利CN1275481，CN2790714和CN101007418。专利CN1275481公开了一种竹塑复合人造板的制备方法，该方法以原生竹材为原料，经剖制加工后轧压成长条状片材，按竹材纤维纵向一层横向一层进行，二层竹材中间夹一层塑料片材，该工艺为手糊成型工艺，适合于小规模生产，且产品质量与铺装人员的技术水平有较大关系，因此导致同一产品不同部位的机械力学性能也存在差异。CN2790714公开了一种以竹席为原料的竹塑复合板的制备方法，该板材由塑料、竹席依次交替重叠铺装热压而成，其存在的问题与专利CN1275481相同，目标产品为包装箱。CN101007418公开了一种以木塑、竹塑复合强化板材的制备方法，以较通直的、易去皮的乔木枝条或灌木茎秆和塑料为原料，将乔木或灌木去皮去叶，并碾辊成束、切成片丝，按照原料特性和树脂含量多少通过手工铺装并热压成板；该方法对材料要求较高，加工过程复杂，同时由于没有使用模具，故产品还要进行后续的裁边、砂光、纵割等处理。以上方法均采用竹原料加工成特定形状后的手糊成型工艺，产品的力学性能不稳定。此外，如何充分利用各类竹业加工残余物作为板材加工原材料的技术工艺还未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，采用该方法能充分利用竹业加工所产生的残余物--竹屑，且能使所制成的竹基聚氯乙烯复合板性能稳定。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，包括以下步骤：

1)、原料粉碎：

将竹屑粉碎成粒度≤1.2mm竹颗粒，将聚氯乙烯粉碎成粒度≤0.5mm的聚氯乙烯颗粒；

2)、竹颗粒防霉防蛀防水处理：

先将竹颗粒在防霉防蛀剂中浸渍4～6min；然后将上述经过防霉防蛀处理后的竹颗粒烘干至含水率为2％～4％，得干燥竹颗粒；接着在干燥竹颗粒上喷洒防水剂，得处理后的竹颗粒，防水剂的用量是干燥竹颗粒重量的0.2％～0.5％；

3)、混料：

以步骤2)所得的处理后的竹颗粒和步骤1)所得的聚氯乙烯颗粒作为原料，将原料与阻燃剂相混合；处理后的竹颗粒与聚氯乙烯颗粒的重量比为：48～68∶28～48，阻燃剂的用量是原料总重的4％；

4)、热压：

先将步骤3)所得的混合物在170～185℃下预热3～5min，然后铺装板坯，再热压成型，即得竹基聚氯乙烯复合板。

作为本发明的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法的改进：步骤2)中的防霉防蛀剂为酚醛树脂和质量浓度为0.2％的五氯酚钠按照7～10∶90～93的质量比混合而成的溶液。

作为本发明的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法的进一步改进：步骤2)中的防水剂为质量浓度为9％～11％的石蜡乳液。

作为本发明的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法的进一步改进：步骤3)中的阻燃剂为硼酸锌和氯化石蜡按照1∶1的质量比混合而成的粉末。

作为本发明的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法的进一步改进：步骤4)中的热压成型的工艺参数为：温度170～185℃、压力6～8Mpa、时间5～7min。

本发明的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，充分利用了竹材加工所产生的竹屑废料，将竹屑粉碎成小颗粒，能避免由于竹原料体型差异所导致的工艺不稳定性；因此最终能提高产品性能，且降低了生产成本。

本发明的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，具有以下有益效果：

(1)竹业加工产生的残余物--竹屑来源广、成本低，可再生性强。

(2)制备的竹基PVC复合板是用PVC作为基体，粉碎后与竹颗粒可充分混合均匀；使产品的性能、质量更加稳定可靠。

(3)通过添加少量助剂，改善了竹基PVC复合板的防霉防蛀性、耐水性和阻燃性，最终延长产品寿命。

(4)本发明制备工艺简单，工序明确；生产效率高、速度快、周期短，适宜大批量的规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1、一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，依次进行以下步骤：

1)、原料粉碎：

将竹屑粉碎成粒度为0.5mm的竹颗粒，将PVC(聚氯乙烯)粉碎成粒度为0.2mm的PVC颗粒。

2)、竹颗粒防霉防蛀防水处理：

先将酚醛树脂和质量浓度为0.2％的五氯酚钠按照10∶90的质量比混合成溶液，以此作为防霉防蛀剂。将上述步骤1)所得的竹颗粒在此防霉防蛀剂中浸渍5min；然后将上述经过防霉防蛀处理后的竹颗粒烘干至含水率为3％，得干燥竹颗粒。

以质量浓度为9％的石蜡乳液作为防水剂。在上述干燥竹颗粒上喷洒防水剂，得处理后的竹颗粒，防水剂的用量是干燥竹颗粒重量的0.5％。

3)、混料：

以步骤2)所得的处理后的竹颗粒和步骤1)所得的PVC颗粒按照48∶28的重量比混合后作为原料。

将硼酸锌和氯化石蜡按照1∶1的质量比混合后形成的粉末作为阻燃剂，将原料和阻燃剂均匀混合，阻燃剂的用量是原料总重的4％。

4)、热压：

先将步骤3)所得的混合物在178℃下预热3～5min，然后铺装板坯；接着在175℃的温度、8Mpa的压力下热压成型7min，得竹基聚氯乙烯复合板。

上述竹基聚氯乙烯复合板可作为复合室外地板，物理力学性能优异，可以替代进口板材，填补了国内外的空白。

对实施例1所得的复合室外地板的主要物理力学性能进行测定，测试结果如表1所示，其中，静曲强度、内结合强度和吸水厚度膨胀率等指标均符合复合地板国家标准要求。

                    表1、复合室外地板性能测试结果

	密度(g/cm3)	静曲强度(MPa)	内结合强度(MPa)	吸水厚度膨胀率(％)
					实施例1	0.94	30.27	1.11	4.18
复合地板国家标准	≥0.8	≥30.0	≥1.0	≤10.0％

实施例2、一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，依次进行以下步骤：

1)、原料粉碎：

将竹屑粉碎成粒度为1mm的竹颗粒，将PVC(聚氯乙烯)粉碎成粒度为0.3mm的PVC颗粒。

2)、竹颗粒防霉防蛀防水处理：

先将酚醛树脂和质量浓度为0.2％的五氯酚钠按照8∶92的质量比混合成溶液，以此作为防霉防蛀剂。将上述步骤1)所得的竹颗粒在防霉防蛀剂中浸渍4min；然后将上述经过防霉防蛀处理后的竹颗粒烘干至含水率为2％，得干燥竹颗粒。

以质量浓度为10％的石蜡乳液作为防水剂。在上述干燥竹颗粒上喷洒防水剂，得处理后的竹颗粒，防水剂的用量是干燥竹颗粒重量的0.3％。

3)、混料：

以步骤2)所得的处理后的竹颗粒和步骤1)所得的PVC颗粒按照48∶48的重量比混合后作为原料。

将硼酸锌和氯化石蜡按照1∶1的质量比混合后形成的粉末作为阻燃剂，将原料和阻燃剂均匀混合，阻燃剂的用量是原料总重的4％。

4)、热压：

先将步骤3)所得的混合物在185℃下预热3～5min，然后铺装板坯；接着在178℃的温度、7Mpa的压力下热压成型5min，得竹基聚氯乙烯复合板。

对实施例2所得的竹基聚氯乙烯复合板的主要物理力学性能按照GB T 17657-1999人造板及饰面人造板理化性能表征方法进行测定，测试结果如表2所示，其中，剪切强度、弯曲弹性模量等指标均达到A类刨花板一等品国家标准，在某些领域可作为刨花板的替代品。

                表2、竹基聚氯乙烯复合板的物理力学性能测试结果

	密度(g/cm3)	静曲强度(MPa)	内结合强度(MPa)	吸水厚度膨胀率(％)
					实施例2	0.85	17.18	1.10	5.55
A类刨花板一等品国家标准	0.50-0.85	≥16.0	≥0.40	≤8.0

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1、一种竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、原料粉碎：

将竹屑粉碎成粒度≤1.2mm竹颗粒，将聚氯乙烯粉碎成粒度≤0.5mm的聚氯乙烯颗粒；

2)、竹颗粒防霉防蛀防水处理：

先将竹颗粒在防霉防蛀剂中浸渍4～6min；然后将上述经过防霉防蛀处理后的竹颗粒烘干至含水率为2％～4％，得干燥竹颗粒；接着在干燥竹颗粒上喷洒防水剂，得处理后的竹颗粒，防水剂的用量是干燥竹颗粒重量的0.2％～0.5％；

3)、混料：

以步骤2)所得的处理后的竹颗粒和步骤1)所得的聚氯乙烯颗粒作为原料，将原料与阻燃剂相混合；处理后的竹颗粒与聚氯乙烯颗粒的重量比为：48～68∶28～48，阻燃剂的用量是原料总重的4％；

4)、热压：

先将步骤3)所得的混合物在170～185℃下预热3～5min，然后铺装板坯，再热压成型，即得竹基聚氯乙烯复合板。

2、根据权利要求1所述的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的防霉防蛀剂为酚醛树脂和质量浓度为0.2％的五氯酚钠按照7～10∶90～93的质量比混合而成的溶液。

3、根据权利要求2所述的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的防水剂为质量浓度为9％～11％的石蜡乳液。

4、根据权利要求3所述的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的阻燃剂为硼酸锌和氯化石蜡按照1∶1的质量比混合而成的粉末。

5、根据权利要求1～4中任意一项的竹基聚氯乙烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的热压成型的工艺参数为：温度170～185℃、压力6～8Mpa、时间5～7min。